Разработка методики автоматизированной обработки аэро и космических снимков для мониторинга городских территорий

• Автор: Арбузов, Станислав Андреевич
• Шифр специальности: 25.00.34
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 132 с. : ил.

1 .ЗАДАЧИ И СРЕДСТВА МОНИТОРИНГА ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ
1.1 Задачи мониторинга городских территорий
1.2 Съёмочные системы, используемые для городского мониторинга
1.2.1 Космические съёмочные системы
1.2.2 Аэросъёмочные аппараты
ЕЗСпектральные свойства природных образований
1.4 Обзор методов обработки аэро- и космических снимков
1.4.1Виды искажений, возникающие при дистанционном зондировании
1.4.2 Радиометрическая коррекция
1.4.3 Атмосферная коррекция
1.4.4 Геометрическая коррекция
1.4.5 Фильтрация изображений
1.4.6 Индексные изображения
1.4.7 Метод главных компонент
1.4.8 Распознавание образов, дешифрирование снимков
1.4.9 Методы выявления изменений (Change Detection)
2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ МОНИТОРИНГА ГОРОДСКИХ ТЕРРИТОРИЙ
2.1 Разработка технологической схемы мониторинга городских территорий
2.2 Разработка методики выявления изменений по классифицированным разновременным изображениям с использованием контуров объектов застройки
2.3 Разработка методики выявления изменений по ЦМП
2.4 Создание цифровых моделей рельефа и цифровых моделей поверхности

2.4.1 Получение данных о рельефе
2.4.2 Определение необходимой детальности цифровой модели поверхности
2.4.3 Идентификация соответственных точек
2.4.4 Фильтрация ошибок ЦМП
2.5 Разработка методики определения высот зданий по ЦМП
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
3.1 Исследование методов Change Detection для выявления изменений по разновременным космическим снимкам городской территории
3.2 Исследование метода Хафа для получения контуров объектов городской застроенной территории
3.3 Использование цифровых моделей поверхности для выявления изменений, произошедших на застроенной территории
3.4 Автоматизированное определение высот наземных объектов с использованием ЦМР и ЦМП
3.5 Использование градиентной фильтрации для повышения эффективности классификации снимков
3.6 Использование преобразования Фурье для генерализации контура растительности
3.7 Исследование оползневой зоны города Барнаула
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ А (обязательное) СХЕМА РАСПОЛОЖЕНИЯ
ОПОЛЗНЕВЫХ РАЙОНОВ ГОРОДА БАРНАУЛ
ПРИЛОЖЕНИЕ Б (обязательное) ХАРАКТЕРИСТИКИ КОСМИЧЕСКИХ
СИСТЕМ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ВЫСОКОГО И СВЕРХВЫСОКОГО РАЗРЕШЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ В (обязательное) ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОВЫХ.
АЭРОСЪЕМОЧНЫХ СИСТЕМ
ПРИЛОЖЕНИЕ Г (обязательное) РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИМЕНЕНИЯ АЛГОРИТМА IMAGE DIFFERENCING ДЛЯ ЧЕТЫРЁХ СПЕКТРАЛЬНЫХ КАНАЛОВ РАЗНОВРЕМЕННЫХ КОСМИЧЕСКИХ
СНИМКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ Д (обязательное) СТАТИСТИКА ОБНАРУЖЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЙ МЕТОДА POSTCLASSIfiCATION COMPARISON
ПРИЛОЖЕНИЕ Е (обязательное) РЕЗУЛЬТАТ П РИМЕН ЕНИЯ ДЛЯ ЦМП
РАЗЛИЧНЫХ СГЛАЖИВАЮЩИХ
ФИЛЬТРОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж (обязательное) РЕЗУЛЬТАТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СРЕДНЕЙ
ЯРКОСТИ ПИКСЕЛОВ СНИМКА ДЛЯ ЗАПОЛНЕНИЯ МАСКИРОВАННЫХ УЧАСТКОВ В КРАСНОМ И ИНФРАКРАСНОМ КАНАЛАХ
ПРИЛОЖЕНИЕ И (обязательное) СНИМОК QUICKBIRD. И СХЕМА РАСПОЛОЖЕНИЯ ОПОРНЫХ И КОНТРОЛЬНЫХ ТОЧЕК
ПРИЛОЖЕНИЕ К (обязательное) ФРАГМЕНТ КАРТЫ ГОРОДА БАРНАУЛА (1996 ГОД)
ПРИЛОЖЕНИЕ Л (обязательное) СОСТОЯНИЕ ОПОЛЗНЕВОГО
СКЛОНА
тов природного происхождения, что обеспечит надёжное выявление изменений на снимках застроенной территории без проведения классификации.
В простейшем случае преобразование Хафа является линейным преобразованием для обнаружения прямых. Для удобства вычислений лучше всего представить прямую с помощью параметров гав. Параметр г представляет собой величину вектора от начала координат до ближайшей точки на прямой, а в — это угол между этим вектором и осью координат (рисунок 10).

Рисунок 10 - Описание прямой при помощи г и Таким образом, уравнение прямой можно записать так:
, со$в. г
у = (—-д)х + (—-д)-
вш в вт в
(26)
Поэтому возможно связать с каждой прямой на изображении пару (г,0), которая является уникальной при условии, если
в е [0,я] я г в Я, или если в е [0,2л-]и г > 0. Плоскость (г,в) иногда называется пространство Хафа для набора прямых в двумерном случае. Бесконечное